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Aprimorando a nanolitografia

imagem meramente ilustrativa
Utilizando a técnica da nanolitografia tipo dip-pen (DPN), pesquisadores liderados por Jung-Hyurk Lim, da National University na Coréia do Sul, conseguiram ´escrever´ sobre um substrato pequenos pontos contendo vírus adeno-associados.

Esta nanolitografia tipo dip-pen é uma modificação da técnica de microscopia da força atômica. Esta última lembra muito uma agulha de um antigo toca discos, que varre uma superfície ´sentindo´ os sulcos e mapeando do grande precisão as irregularidades por onde passa. A dip-pen aproveita esta precisão de varredura para trocar a ponteira por um material poroso que pode carregar certos compostos e depositar sobre o substrato. É como se trocássemos a agulha do disco por uma caneta tinteiro.

Jung-Hyurk Lim e equipe utilizaram vírus adeno-associados, para embeber a ponteira, mais como uma prova do conceito, para demonstrar a possibilidade de uso de material biológico de tamanho consideravelmente grande – inadequado até o momento em técnicas semelhantes. Isto só foi possível com o pioneiro desenvolvimento da ponteira manufaturada com dióxido de silício e recoberta com polímero biocompatível nanoporoso.

Os pesquisadores sugerem que a nova técnica possui potenciais aplicações em microarranjos de DNA (gene chips) e biomolecular. Devido a aprimorada facilidade em gerar padrões de forma e com as substâncias desejadas.

Os testes iniciais mostraram a capacidade de conseguir mais de 1000 nanopontos individuais sem a necessidade de reabastecimento do material embebido na ponteira. E ao contrário de outras técnicas convencionais, o tempo de contato entre a superfície e a ponta causou apenas um aumento do número de vírus no local do ponto, mas não o seu diâmetro. E este foi variado com a variação do tamanho da ponteira utilizada em cada caso, indo de 80 a 400 nm.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

ResearchBlogging.org
Shin, Y., Yun, S., Pyo, S., Lim, Y., Yoon, H., Kim, K., Moon, S., Lee, S., Park, Y., Chang, S., Kim, K., & Lim, J. (2010). Polymer-Coated Tips for Patterning of Viruses by Dip-Pen Nanolithography Angewandte Chemie International Edition, 49 (50), 9689-9692 DOI: 10.1002/anie.201004654

Material superabsorvente

material no bequer sendo segurado com uma mao
Veja no vídeo abaixo a rapidez e a grande quantidade de água que o polímero poliacrilato de sódio pode absorver.

Este tipo de polímero pode ser encontrado dentro de algumas fraldas descartáveis.

molecula poliacrilato sodio estrutura

A revista Química Nova na Escola possui um texto com indicações de como fazer experimentos com este material. Confira:
Polímeros superabsorventes e as fraldas descartáveis: Um material alternativo para o ensino de polímeros

Veja também:
Neve falsa

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Robô químico

placa laranja arqueada
Usando como base as reações oscilantes de Belousov-Zhabotinsky (ou reação BZ), uma equipe de um laboratório de robótica da Waseda University conseguiu desenvolver um polímero que possui movimento semelhante ao de uma lagarta mede-palmo.

O efeito foi obtido pela combinação de dois polímeros, que mudam de tamanho conforme o seu ambiente químico, e a reação oscilante, resultando em uma mudança cíclica de forma e o consequente movimento do material.

O grupo também trabalha em outro protótipo que poderia se movimentar com movimentos peristálticos, semelhante a uma lesma.

Tal movimento, com pouca ou nenhuma interferência externa, é de grande importância no desenvolvimento de estruturas móveis autônomas miniaturizadas.

Efeito semelhante já foi obtido por outro grupo japonês, com um polímero que se movimenta quando submetido a diferentes tipos de luz.

Chemical robot —Design of self-walking gel—
Maeda, Shingo; Hara, Yusuke; Yoshida, Ryo; Hashimoto, Shuji;
Intelligent Robots and Systems, 2007. IROS 2007. IEEE/RSJ International Conference on
Oct. 29 2007-Nov. 2 2007 Page(s):2150 – 2155
DOI: 10.1109/IROS.2007.4399392

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Polímero que se move como uma cobra

movimento induzido em polímero
Químicos japoneses criaram um filme polimérico que pode ´andar´ como uma lagarta mede-palmo e se mover como um braço robótico.

Os filmes, feitos por Tomiki Ikeda e colaboradores, no Tokyo Institute of Technology em Yokahama , contém um polímero que se expande e contrai quando submetidos à diferentes fontes de luz. Os polímeros contêm  ligações duplas N = N, que sob luz visível que têm uma conformação cis significando que os polímeros se dobram. Mas quando a fonte de luz é modificada para UV a ligação torna-se trans e o polímero fica reto.

A contínua mudança entre entortar e fica reto permite dar movimento ao polímero. Ao controlar a intensidade da luz e a posição no filme onde se concentra a luz, os pesquisadores podem fazer o ‘braço’ mover como eles escolheram.

A explicação fica bem mais simples assistindo o vídeo abaixo.

veja também

Photomobile polymer materials—various three-dimensional movements
Munenori Yamada, Mizuho Kondo, Ryo Miyasato, Yumiko Naka, Jun-ichi Mamiya, Motoi Kinoshita, Atsushi Shishido, Yanlei Yu, Christopher J. Barrett and Tomiki Ikeda, J. Mater. Chem., 2009

Via ChemistryWorldBlog

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.